JPH05239446A - 撥水性粉体およびその製造方法 - Google Patents
撥水性粉体およびその製造方法Info
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Abstract
た撥水性粉体、および該撥水性粉体を生産性良く製造す
ることができる撥水性粉体の製造方法を提供する。 【構成】 粉体表面をトリオルガノシロキシケイ酸で被
覆してなる撥水性粉体、および(A)粉体と(B)トリオルガ
ノシロキシケイ酸の有機溶剤溶液(但し、トリオルガノ
シロキシケイ酸は、粉体100重量部に対して0.1〜
20重量部である。)を混合し、次いで該有機溶剤を除
去してなる撥水性粉体の製造方法。
Description
製造方法に関し、詳しくは、粉体表面をトリオルガノシ
ロキシケイ酸で被覆してなる撥水性粉体およびその製造
方法に関する。
油性に優れるため、化粧料,医薬,有機樹脂,塗料また
は磁性材料等の粉体として広く利用されている。このよ
うな撥水性粉体としては、例えば、粉体表面をジメチル
ジクロルシランで処理してなる撥水性粉体(特開昭50
−51494号公報参照)、粉体表面をヘキサメチルジ
シラザンで処理してなる撥水性粉体(特開昭50−51
494号公報および特開昭53−9297号公報参
照)、および粉体表面をメチル水素ポリシロキサンで処
理してなる撥水性粉体(特公平1−54381号公報参
照)が知られている。
よび特開昭53−9297号公報に開示された撥水性粉
体は、該粉体中に反応副生成物残渣である塩化水素また
はアンモニアが残存するため、得られた撥水性粉体を化
粧料、有機樹脂等に使用することが制限されるという問
題があった。特公平1−54381号公報に開示された
撥水性粉体は、該粉体貯蔵中に水素ガスが発生するた
め、該粉体の貯蔵中に爆発の危険性があるという問題が
あり、また該粉体を化粧料として使用すると、化粧料の
色相の変化、ファンデーションのケーキング化、ファン
デーション上に設置した鏡の曇り等を生じるという問題
があった。さらに特公平1−54381号公報に開示さ
れた撥水性粉体を有機樹脂に使用すると、該有機樹脂の
成形時にまたは経時的に該粉体から水素ガスが発生する
ため、該有機樹脂中に泡末が発生し、該有機樹脂の強度
を著しく低下させるという問題があり、また該粉体をイ
ンキに使用すると、該インキ中の顔料が凝集しやすいと
いう問題があった。
の製造方法では、製造工程中に発生する塩化水素ガス、
アンモニアガスまたは水素ガス等の反応副生成物を注意
深く除去する必要があり、生産性が悪いという問題があ
った。
点を解決するため鋭意努力した結果、本発明に到達し
た。
残渣がなく、貯蔵安定性が優れた撥水性粉体、およびこ
のような撥水性粉体を生産性良く製造することができる
撥水性粉体の製造方法を提供することにある。
は、粉体表面をトリオルガノシロキシケイ酸で被覆して
なる撥水性粉体、および、(A)粉体と(B)トリオルガノシ
ロキシケイ酸の有機溶剤溶液(但し、トリオルガノシロ
キシケイ酸は、粉体100重量部に対して0.1〜20
重量部である。)を混合し、次いで該有機溶剤を除去し
てなる撥水性粉体の製造方法に関する。
説明する。
特に限定されず、種々の粉体が使用できる。このような
粉体としては、具体的には、群青,紺青,マンガンバイ
オレット,チタン被覆雲母,オキシ塩化ビスマス,酸化
鉄,水酸化鉄,二酸化チタン,チタン低次酸化物,水酸
化クロム等の無機顔料;酸化マグネシウム,酸化カルシ
ウム,酸化アルミニウム,シリカ,酸化鉄,(黄色)酸
化鉄,(赤色)酸化鉄,(黒色)酸化鉄,酸化チタン,
低次酸化チタン,酸化ジルコニウム,酸化クロム,酸化
マンガン,酸化コバルト,酸化ニッケル等の金属酸化
物;水酸化マグネシウム,水酸化カルシウム,水酸化ア
ルミニウム,水酸化クロム,水酸化鉄等の金属水酸化
物;シリカアルミナ,チタン酸鉄,チタン酸コバルト,
リチウムコバルトチタネート,アルミン酸コバルト等の
複合酸化物または複合水酸化物;赤色3号,赤色104
号,赤色106号,赤色201号,赤色202号,赤色
204号,赤色205号,赤色206号,赤色207
号,赤色220号,赤色226号,赤色227号,赤色
228号,赤色230号,赤色405号,橙色203
号,橙色204号,橙色205号,黄色4号,黄色5
号,黄色205号,黄色401号,青色1号,青色40
4号等の有機顔料;ナイロン樹脂,ポリスチレン樹脂,
アクリル樹脂,メタクリル樹脂,ポリエステル樹脂,チ
タン被覆のナイロン樹脂,チタン被覆のポリエステル樹
脂等の有機樹脂粉体;雲母チタン系複合粉末,雲母酸化
鉄系複合粉末,ビスマスオキシクロライド,グアニン,
酸化窒化チタン,低次酸化チタン,チタン被覆された雲
母等のパール光沢粉末;カオリン,モンモリロナイト,
粘土雲母,緑泥石,蛇紋石等のフィロケイ酸塩鉱物,ゼ
オライト等のテクトケイ酸塩鉱物,パイロフィライト,
タルク,緑泥石,クリソタイル,アンチゴライト,リザ
ダイト,カオリナイト,デツカイト,ナクライト,ハロ
サイト,モンモリロナイト,ノントロナイト,サポタイ
ト,ソーコナイト,ベントナイト,ソーダ沸石,揮沸
石,束沸石,中沸石スコレス沸石,トムソン沸石,剥沸
石,方沸石,重十字沸石,灰十字沸石,菱沸石,グメリ
ン沸石等のケイ酸塩鉱物;パイロフィライト,タルク,
緑泥石,クリソタイル,アンチゴライト,リザダイト,
カオリナイト,デツカイト,ナクライト,ハロサイト,
モンモリロナイト,ノントロナイト,サボナイト,ソー
コナイト,ベントナイト,ソーダ沸石,中沸石,スコレ
ス沸石,トムソン沸石,揮沸石,束沸石,剥沸石,方沸
石,重十字沸石,灰十字沸石,菱沸石,グメリン沸石,
白雲母,金雲母,黒雲母,絹雲母,鉄雲母,紅雲母,リ
チア雲母,チンワルド雲母,ソーダ雲母等の多孔質材
料,カーボン,鉄,コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,ア
ルミニウム,クロム,チタン,ジルコニウム,モリブデ
ン,銀,インジウム,錫,アンチモン,タングステン,
白金,金,これらの合金等の金属;毛髪,獣毛,羽毛,
角,蹄等のケラチン,コラーゲン,セルロース,ヘミセ
ルロース,ペクチン,キチン,キトサン,アルギン酸,
コンドロイチン,核酸,ペプチドグルカン等の生体高分
子;白雲母,金雲母,黒雲母,絹雲母,鉄雲母,紅雲
母,リチア雲母,チンワルド雲母,ソーダ雲母等の雲母
または複合粉体等が例示され、これら1種もしくは2種
以上を組み合わせて使用することができる。これらの粉
体の粒子径は特に限定されず、種々の大きさの粉体を使
用することができるが、好ましくは、平均粒子径が0.
05〜500μmの範囲にある粉体であり、さらに好ま
しくは平均粒子径が0.05〜100μmの範囲にある
粉体である。
SiO2単位とR3SiO1/2単位から構成される共縮合
物であり、R3SiO1/2単位とSiO2単位の他に少量
のR2SiO2/2単位やRSiO3/2単位が混在してもよ
いが、好ましくは、示性式: (R3SiO1/2)2・nSiO2 (上式中、Rは一価炭化水素基であり、nは1〜5の数
である。)で示されるトリオルガノシロキシケイ酸であ
る。上式中、Rはメチル基,エチル基,プロピル基等の
アルキル基;フェニル基,トリル基等のアリール基;ビ
ニル基,アリル基,ヘキセニル基等のアルケニル基等の
一価炭化水素基であり、得られた撥水性粉体の特性が優
れることから、好ましくはRはメチル基である。また、
nは1〜5の数である。これはnが1未満であるトリオ
ルガノシロキシケイ酸は有機溶剤に可溶であるが、得ら
れた撥水性粉体は凝集しやすく、流動性に乏しいという
欠点があるためであり、またnが5を越えるトリオルガ
ノシロキシケイ酸は有機溶剤に対する溶解性が乏しくな
るため、得られた粉体表面が均一に撥水性処理されない
からである。またトリオルガノシロキシケイ酸の分子量
は特に限定されず、好ましい分子量は500〜1000
0の範囲である。
法としては、具体的には、水ガラスとトリオルガノクロ
シランまたはヘキサオルガノジシラザンを芳香族系溶剤
/水の混在下で加熱反応させた後、抽出乾燥処理して調
製する方法、またはトリメチルクロシランとテトラエチ
ルシリケートを芳香族系溶剤/水混在下で加熱反応させ
た後、抽出乾燥処理して調製する方法が例示される。
は、取り扱いが容易であるためには有機溶剤に可溶であ
ることが好ましい。有機溶剤は特に限定されず、具体的
には、エチルアルコール,イソプロピルアルコール,ブ
チルアルコール等のアルコール系溶剤;アセトン,メチ
ルエチルケトン,メチルイソブチルケトン等のケトン系
溶剤;酢酸エチル,酢酸ブチル等のエステル系溶剤;ク
ロロフォルム,四塩化炭素,ジクロルメタン,トリクロ
ルエチレン等の塩素系溶剤;トルエン,キシレン,ベン
ゼン等の芳香族系溶剤;ヘキサン,ヘプタン,リグロイ
ン,ミネラルターペン,ゴム揮発油等の脂肪族系溶剤;
環状シリコーン,ポリジメチルシロキサン,ポリエーテ
ル変性シリコーン等のシリコーン系油剤等が例示され
る。
明する。
粉体および(B)トリオルガノシロキシケイ酸の有機溶剤
溶液を混合し、次いで該有機溶剤を除去することを特徴
とする。
体が例示され、(B)成分のトリオルガノシロキシケイ酸
は前記と同様のトリオルガノシロキシケイ酸が例示さ
れ、また有機溶剤としては前記と同様の有機溶剤が例示
される。
ロキシケイ酸の使用量は、粉体100重量部に対して
0.1〜20重量部である。これは、トリメチルシロキ
シケイ酸の使用量が粉体100重量部に対して0.1重
量部未満では十分な撥水性粉体を得ることができなくな
るためであり、また20重量部を越えると得られた撥水
性粉体の流動性が損なわれるためである。
リオルガノシロキシケイ酸で被覆する方法は特に限定さ
れず、具体的には、トリオルガノシロキシケイ酸の有機
溶液中に粉体を浸積する方法、または粉体を攪拌下、ト
リオルガノシロキシケイ酸の有機溶液を噴霧する方法等
が例示される。このようにして粉体表面をトリオルガノ
シロキシケイ酸の有機溶剤溶液で被覆した後、該有機溶
剤を除去することにより本発明の撥水性粉体を得ること
ができる。有機溶剤を除去する方法は特に限定されず如
何なる方法でも可能であるが、好ましい方法としては、
オーブン中で乾燥する方法またはスプレードライする方
法等が例示される。
体の表面がトリメチルシロキシケイ酸で被覆されている
ため、該粉体の貯蔵中に経時的な変質、変臭、変色がな
く、流動性、分散性に優れる。このため本発明の撥水性
粉体は、化粧品,医薬品,有機樹脂,塗料,インキ,絵
の具,装飾品,芳香剤,磁性材料または医療材料等の分
野で使用することができる。
接触角の測定は25℃で測定した値である。
2μmのマイカ粉体2kgを投入し、1000rpmで攪拌
下、30重量%の(CH3)3SiO1/2単位とSiO2単
位からなるトリメチルシロキシケイ酸{(CH3)3Si
O1/2単位とSiO2単位の比は1:1.1である。}の
デカメチルシクロペンタシロキサン溶液133gを噴霧
した。10分間攪拌後、このマイカ粉体を取り出して、
100℃のオーブン中で乾燥させ、撥水性マイカ粉体を
得た。この撥水性マイカ粉体を200kg/cm2の圧力下
で圧縮成形し、その成形表面に50マイクロリットルの
水滴を滴下し、滴下3分後に水の接触角を測定した。さ
らに、得られた粉体をポリエチレン製の袋に脱気密閉し
50℃のオーブン中で1ヶ月間放置して、袋の膨らみ具
合いを観察した。その結果を表1に示した。
2μmのマイカ粉体2kgを投入し、1000rpmで攪拌
下、30重量%の式: (CH3)3SiO((CH3)HSiO)40Si(C
H3)3 で示されるメチル水素ポリシロキサンのデカメチルシク
ロペンタシロキサン溶液133gを噴霧した。10分間
攪拌後、このマイカ粉体を取り出して、100℃のオー
ブン中で乾燥させ、撥水性マイカ粉体を得た。この撥水
性マイカ粉体を200kg/cm2の圧力下で圧縮成形し、
その成形表面に50マイクロリットルの水滴を滴下し、
滴下3分後に水の接触角を測定した。さらに、得られた
粉体をポリエチレン製の袋に脱気密閉し50℃のオーブ
ン中で1ヶ月間放置して、袋の膨らみ具合いを観察し
た。その結果を表1に併記した。
5μmの酸化チタン粉体2kgを投入し、1000rpmで
攪拌下、30重量%の(CH3)3SiO1/2単位とSi
O2単位からなるトリメチルシロキシケイ酸{(CH3)
3SiO1/2単位とSiO2単位の比は1:1.1であ
る。}のデカメチルシクロペンタシロキサン溶液50g
を噴霧した。10分間攪拌後、この酸化チタン粉体を取
り出して、100℃のオーブン中で乾燥させ、撥水性酸
化チタン粉体を得た。この撥水性酸化チタン粉体を20
0kg/cm2の圧力下で圧縮成形し、その成形表面に50
マイクロリットルの水滴を滴下し、滴下3分後に水の接
触角を測定した。さらに、得られた粉体をポリエチレン
製の袋に脱気密閉し50℃のオーブン中に1ヶ月間放置
して、袋の膨らみ具合いを観察した。その結果を表2に
示した。
5μmの酸化チタン粉体2kgを投入し、1000rpmで
攪拌下、30重量%の式: (CH3)3SiO((CH3)HSiO)40Si(C
H3)3 で示されるメチル水素ポリシロキサンのデカメチルシク
ロペンタシロキサン溶液133gを噴霧した。10分間
攪拌後、このマイカ粉体を取り出して、100℃のオー
ブン中で乾燥させ、撥水性マイカ粉体を得た。この撥水
性マイカ粉体を200kg/cm2の圧力下で圧縮成形し、
その成形表面に50マイクロリットルの水滴を滴下し、
滴下3分後に水の接触角を測定した。さらに、得られた
粉体をポリエチレン製の袋に脱気密閉し50℃のオーブ
ン中で1ヶ月間放置して、袋の膨らみ具合いを観察し
た。その結果を表2に併記した。
μmのナイロン粉体2kgを投入し、1000rpmで攪拌
下、30重量%の(CH3)3SiO1/2単位とSiO2単
位からなるトリメチルシロキシケイ酸{(CH3)3Si
O1/2単位とSiO2単位の比は1:1.1である。}の
デカメチルシクロペンタシロキサン溶液200gを噴霧
した。10分間攪拌後に、ナイロン粉体を取り出し、1
00℃のオーブン中で乾燥して、撥水性ナイロン粉体を
得た。この撥水性ナイロン粉体を200kg/cm2の圧力
下で圧縮成形し、その成形表面に50マイクロリットル
の水滴を滴下し、滴下3分後に水の接触角を測定した。
さらに、得られた撥水性ナイロン粉体をポリエチレン製
の袋に脱気密閉し50℃のオーブン中に1ヶ月間放置し
て、臭いの発生の有無を観察した。その結果を表3に示
した。
μmのナイロン粉体2kgを投入し、1000rpmで攪拌
下、30重量%のヘキサメチルジシラザンのデカメチル
シクロペンタシロキサン溶液200gを噴霧した。10
分間攪拌後に、ナイロン粉体を取り出し、100℃のオ
ーブン中で乾燥して、撥水性ナイロン粉体を得た。この
撥水性ナイロン粉体を200kg/cm2の圧力下で圧縮成
形し、その成形表面に50マイクロリットルの水滴を滴
下し、滴下3分後に水の接触角を測定した。さらに、得
られた撥水性ナイロン粉体をポリエチレン製の袋に脱気
密閉し50℃のオーブン中に1ヶ月間放置して、臭いの
発生の有無を観察した。その結果を表3に併記した。
μmのタルク粉体2kgを投入し、1000rpmで攪拌
下、30重量%の(CH3)3SiO1/2単位とSiO2単
位からなるトリメチルシロキシケイ酸{(CH3)3Si
O1/2単位とSiO2単位の比は1:1.1である。}の
塩化メチレン溶液500gを噴霧した。10分間攪拌後
にタルク粉体を取り出し、100℃のオーブン中で乾燥
して、撥水性タルク粉体を得た。この撥水性タルク粉体
を200kg/cm2の圧力下で圧縮成形し、その成形表面
に50マイクロリットルの水滴を滴下し、滴下3分後に
水の接触角を測定した。さらに、得られた撥水性タルク
粉体をポリエチレン製の袋に脱気密閉し50℃のオーブ
ン中に1ヶ月間放置して、袋の膨らみ具合いを観察し
た。その結果を表4に示した。
μmのタルク粉体2kgを投入し、1000rpmで攪拌
下、30重量%の式: (CH3)3SiO((CH3)HSiO)40Si(C
H3)3 で示されるメチル水素ポリシロキサンの塩化メチレン溶
液500gを噴霧した。10分間攪拌後にタルク粉体を
取り出し、100℃のオーブン中で乾燥して、撥水性タ
ルク粉体を得た。この撥水性タルク粉体を200kg/cm
2の圧力下で圧縮成形し、その成形表面に50マイクロ
リットルの水滴を滴下し、滴下3分後に水の接触角を測
定した。さらに、得られた撥水性タルク粉体をポリエチ
レン製の袋に脱気密閉し50℃のオーブン中に1ヶ月間
放置して、袋の膨らみ具合いを観察した。その結果を表
4に併記した。
5μmのベンガラ粉体2kgを投入し、1000rpmで攪
拌下に、30重量%の(CH3)3SiO1/2単位とSi
O2単位からなるトリメチルシロキシケイ酸{(CH3)
3SiO1/2単位とSiO2単位の比は1:1.1であ
る。}のデカメチルシクロペンタシロキサン溶液133
gを噴霧した。10分攪拌後に、ベンガラ粉体を取り出
し、100℃のオーブン中で乾燥して、撥水性ベンガラ
粉体を得た。この撥水性ベンガラ粉体を200kg/cm2
の圧力下で圧縮成形し、その成形表面に50マイクロリ
ットルの水滴を滴下し、滴下3分後に水の接触角を測定
した。さらに、得られた撥水性ベンガラ粉体をポリエチ
レン製の袋に脱気密閉し50℃のオーブン中に1ヶ月間
放置して、袋の膨らみ具合いを観察した。その結果を表
5に示す。
5μmのベンガラ粉体2kgを投入し、1000rpmで攪
拌下に、30重量%の式: (CH3)3SiO((CH3)HSiO)40Si(C
H3)3 で示されるメチル水素ポリシロキサンのデカメチルシク
ロペンタシロキサン溶液133gを噴霧した。10分攪
拌後に、ベンガラ粉体を取り出し、100℃のオーブン
中で乾燥して、撥水性ベンガラ粉体を得た。この撥水性
ベンガラ粉体を200kg/cm2の圧力下で圧縮成形し、
その成形表面に50マイクロリットルの水滴を滴下し、
滴下3分後に水の接触角を測定した。さらに、得られた
撥水性ベンガラ粉体をポリエチレン製の袋に脱気密閉し
50℃のオーブン中に1ヶ月間放置して、袋の膨らみ具
合いを観察した。その結果を表5に併記した。
施例2で調製した撥水性酸化チタン粉体、実施例4で調
製した撥水性タルク粉体および実施例5で調製した撥水
性ベンガラ粉体を、それぞれ撥水性マイカ粉体:撥水性
酸化チタン粉体:撥水性タルク粉体:撥水性ベンガラ粉
体=10:10:10:1の割合で配合してなる撥水性
粉体混合物20重量部、ミツロウ10重量部、カルナバ
ロウ5重量部、マイクロクリスタリンロウ10重量部、
白色ワセリン1重量部、流動パラフィン10重量部、粘
度5センチストークスのジメチルポリシロキサン10重
量部を加熱混合し、これをパウダーファンデーション用
レフィル中に10g採取し、加圧プレス(30kg/cm2)
にセットして、パウダーファンデーションを得た。この
パウダーファンデーション上に鏡を配置し、これを50
℃のオーブン中で1ヶ月間静置した。1ヶ月後、パウダ
ーファンデーションの表面状態と該パウダーファンデー
ション上に配置した鏡の曇り具合いについて観察した。
この結果を表6に示した。
較例2で調製した撥水性酸化チタン粉体、比較例4で調
製した撥水性タルク粉体および比較例5で調製した撥水
性ベンガラ粉体を、それぞれ撥水性マイカ粉体:撥水性
酸化チタン粉体:撥水性タルク粉体:撥水性ベンガラ粉
体=10:10:10:1の割合で配合してなる撥水性
粉体混合物20重量部、ミツロウ10重量部、カルナバ
ロウ5重量部、マイクロクリスタリンロウ10重量部、
白色ワセリン1重量部、流動パラフィン10重量部、粘
度5センチストークスのジメチルポリシロキサン10重
量部を加熱混合し、これをパウダーファンデーション用
レフィル中に10g採取し、加圧プレス(30kg/cm2)
にセットして、パウダーファンデーションを得た。この
パウダーファンデーション上に鏡を配置し、これを50
℃のオーブン中で1ヶ月間静置した。1ヶ月後、パウダ
ーファンデーションの表面状態と該パウダーファンデー
ション上に配置した鏡の曇り具合いについて観察した。
この結果を表6に併記した。
渣がなく、経時安定性に優れており、本発明の製造方法
は、このような撥水性粉体を生産性良く製造できるとい
う特徴を有する。
Claims (3)
- 【請求項1】 粉体表面をトリオルガノシロキシケイ酸
で被覆してなる撥水性粉体。 - 【請求項2】 トリオルガノシロキシケイ酸がトリメチ
ルシロキシケイ酸である、請求項1の撥水性粉体。 - 【請求項3】 (A)粉体と(B)トリオルガノシロキシケイ
酸の有機溶剤溶液(但し、トリオルガノシロキシケイ酸
は、粉体100重量部に対して0.1〜20重量部であ
る。)を混合し、次いで該有機溶剤を除去してなる撥水
性粉体の製造方法。
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